天文学家观测到宇宙第一批天体的红外辐射转载

2005年11月04日新浪科技讯：近日，美国宇航局(NASA)一项最新研究报告称，天文学 家利用斯皮策太空望远镜，首次成功捕捉到被认为是宇宙发展过程中最早一批恒星天 体，在宇宙诞生初期遗留下来的红外辐射证据。天文学家表示，如果上述发现能够被 最终证实，该研究将首次向人们展示出距今130亿年前宇宙刚诞生时的雏形模样，同时 将有望揭示宇宙中各个星系在“大爆炸”发生仅数亿年后开始形成时，整个宇宙的实 际发展情景

据悉，上述发现由一个来自美国宇航局戈达德太空飞行中心的研究小组，利用斯皮策 太空望远镜观测时首次获得的，相关的研究报告刊登在2005年11月3日新近出版的《自 然》杂志上。

天龙座的红外辐射

据来自戈达德研究中心的科研人员介绍，利用NASA斯皮策太空望远镜上携带的红外线 阵列照相仪，研究小组对天龙座星云进行了为期10小时的拍照，经过后期图像分离处 理后，在屏蔽其它恒星光源干扰的情况下，成功获得了该区域弥漫红外辐射的高清晰 实景图像。研究小组表示，红外射线主要来自天龙星座的第三星族，该星族恒星形成 时间在天龙星座所有恒星中是最早的。

据来自戈达德研究中心的科学家介绍，此次观测拍摄到的这些宇宙红外射线，极有可 能就是大爆炸后出现的最早一批恒星，或者形成第一批黑洞的高温气体，在宇宙形成 初期放射演变而来的。但是，由于这些光线来自非常遥远宇宙深处，因而要想分辨出 单独的发光天体非常困难。

戈达德研究中心的系统科学和应用科学专家亚历山大-卡什林斯基博士表示：“这次看 到的图像情景很可能就是宇宙诞生初期，数以百万计形成宇宙的第一代恒星天体同时 发出光线的集合图像。尽管那些发光的恒星天体到今天早已在宇宙中衰亡消失了，但 是它们曾经发出的光辉和能量，时至今日却仍然还在浩瀚的宇宙中传播着。”亚历山 大博士是前述《自然》杂志上相关文章的作者之一。

大爆炸和红移现象

根据“大爆炸”理论的解释，科学家们认为整个宇宙的时间和物质都是在距今137亿年 前一次最初的爆炸中诞生的。上世纪中提出的大爆炸理论认为：宇宙是由早期温度极 高、密度极大、体积极小的物质迅速膨胀形成的，这是一个由热到冷、由密到稀，不 断膨胀的过程，尤如一次规模极其巨大的超级大爆炸。而在大爆炸发生大约2亿年后， 第一代恒星才开始发光。

理论学家认为，宇宙中的第一代恒星天体，具有相当于太阳一百倍以上的规模，有超 高的温度和亮度，但是寿命较短，每一颗恒星大约只能燃烧几亿年就衰亡了。因为宇 宙的膨胀趋势，像来自天龙星座第三星族中恒星发出的紫外光谱，将向低能量的光谱 区域偏移，既出现所谓宇宙红移现象。而这些光线等到达地球，便会以红外线的形式 被我们观测到。

研究小组的约翰-玛瑟博士在介绍其研究时说：“在获得天龙星座的奇异红外辐射发现 后，研究人员随后将深入的观测扩大到了整个宇宙范围。我们将斯皮策望远镜对准了 每一个熟悉的恒星和星系，不论是远的还是近的，只要是我们知道的都成为拍摄的对 象。当研究人员最后将所有恒星和星系从拍摄照片中撤除时，留下来的就是现在所看 到的奇妙景象，一副天空中光点密布的红外射线图像。对于这些宇宙红外辐射，我们 认为正是在雏形宇宙中存在过的那些早期恒星留下的遗迹。”

斯皮策太空望远镜

据悉，斯皮策望远镜此次的发现，与NASA上世纪九十年代的宇宙背景探测卫星(COBE) 所获得的结果相互吻合，当时COBE探测器的研究结果显示，在宇宙中将有一个源自于 现存恒星光源以外的“红外射线背景”存在。同时，斯皮策的观测也为NASA威尔金森 微波各项异性探测器的研究结果提供支持。科学家根据当时威尔金森探测器的研究结 论预测，有可能在“大爆炸”发生的2亿到4亿年后，早期的恒星天体才开始向外发光 。

研究小组的成员之一，负责NASA斯皮策望远镜观测仪器的科学家哈维-莫塞利博士表示 ：“此次的观测任务对斯皮策望远镜上装置精度的要求超出了最初设计极限。为此， 研究人员付出了大量努力，尽可能地排除其它辐射源对最终观测结果的干扰。”最终 ，凭借斯皮策太空望远镜上红外线阵列照相仪低噪音高分辨率的优势，研究小组从宇 宙星云图像中成功地消除了后期年轻恒星星族带来的影响，成功捕捉到早期宇宙留下 来的辐射信号。

对于此次得到的宇宙红外辐射背景图像，科学家最后表示今后将展开更为深入的研究 任务，希望通过下一步的研究分析，能将这些集合光源进行分解，最终找出图像中暗 含的早期宇宙中恒星爆炸或第一代宇宙黑洞形成的线索。